BĂNG TỪ – CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT Phần 2: Bí mật nằm bên trong sợi băng

BĂNG TỪ – CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT
Phần 2: Bí mật nằm bên trong sợi băng

Nếu cắt đôi một sợi băng từ rồi phóng đại lên hàng nghìn lần dưới kính hiển vi, người ta sẽ thấy nó không hề đơn giản như vẻ ngoài. Đó không phải một dải nhựa phủ màu nâu. Đó là một “chiếc bánh nhiều tầng” gồm các vật liệu hóa học khác nhau, được liên kết bằng những công thức bí mật mà các hãng từng bảo vệ nghiêm ngặt không kém gì bí quyết sản xuất nước hoa hay dược phẩm. Và chính những bí mật đó đã quyết định tuổi thọ của từng cuộn băng.

Hạt từ — trái tim của mọi cuộn băng

Muốn lưu âm thanh, trước hết cần vật liệu có khả năng bị từ hóa. Trong gần một thế kỷ phát triển, ngành băng từ đã trải qua bốn thế hệ vật liệu chính.

Ferric Oxide (Fe₂O₃) là vật liệu lâu đời nhất, với thành phần chính là oxit sắt gamma, điều chế từ quặng sắt qua quá trình oxy hóa và xử lý hóa học. Ưu điểm của nó nằm ở chi phí thấp, dễ sản xuất và ổn định lâu dài. Nhược điểm là hạt khá lớn, từ dư thấp và không ghi tốt ở mức tín hiệu lớn. Đây là loại hạt xuất hiện trên phần lớn băng cối và cassette Type I thông thường.

Chromium Dioxide (CrO₂) ra đời từ đầu thập niên 1960, khi các nhà hóa học của BASF tìm kiếm vật liệu mới. Thay vì sắt, họ chuyển sang hợp chất của crom. Các hạt CrO₂ nhỏ hơn và đồng đều hơn, cho phép mở rộng dải tần cao, giảm nhiễu và tăng mức ghi đáng kể. BASF từng nắm rất nhiều bằng sáng chế liên quan, và chính điều này buộc nhiều hãng Nhật Bản phải đi đường vòng để tránh tiền bản quyền.

Con đường vòng đó chính là Ferricobalt — một bước đi rất Nhật Bản. Thay vì trả phí cho BASF, các hãng như TDK, Maxell và Sony tự nghiên cứu loại hạt sắt pha cobalt. Kết quả cho hiệu năng gần bằng chrome mà không phải trả bất kỳ đồng phí sáng chế nào. Đó là lý do nhiều cuộn Type II của Nhật thực ra không chứa Chromium Dioxide thật dù được xếp cùng chuẩn.

Đỉnh cao của toàn bộ hành trình là Metal Particle, xuất hiện cuối thập niên 1970. Lần đầu tiên người ta sử dụng hạt kim loại gần như nguyên chất — cực nhỏ, từ tính rất mạnh, cho phép ghi mức tín hiệu cao chưa từng có. Đây là nền tảng làm nên những huyền thoại: TDK MA, Sony Metal Master, Maxell MX.

Binder — bí mật thật sự

Nhưng hạt từ chỉ là một nửa câu chuyện. Nếu đổ một đống hạt từ lên tấm nhựa PET thì chúng sẽ rơi hết. Cần có chất kết dính — trong ngành gọi là Binder. Nếu hạt từ là viên gạch thì Binder chính là xi măng. Nó phải đồng thời giữ hạt từ bám chắc, duy trì độ mềm dẻo và chịu được ma sát hàng chục năm.

Đây mới là bí mật lớn nhất của mọi hãng — không phải hạt từ.
Nhiều người nghĩ: TDK dùng Fe₂O₃, Maxell cũng dùng Fe₂O₃, vậy chúng phải giống nhau. Không hẳn. Sự khác biệt nằm ở kích thước hạt (có hãng nghiền tới 0,2 micron, có hãng chỉ đạt 0,4 micron), hình dạng hạt (hình cầu, hình kim hay hình elip — mỗi loại cho đặc tính khác nhau), công thức Binder mà không hãng nào công bố đầy đủ (tương tự Coca-Cola), chất bôi trơn giúp băng chạy nhẹ hơn và giảm mài mòn đầu từ, và cuối cùng là công nghệ phủ. Hai cuộn băng cùng vật liệu nhưng khác công nghệ phủ sẽ cho chất lượng hoàn toàn khác nhau.

Cấu trúc một sợi băng hiện đại

Nhìn từ trên xuống dưới, một sợi băng đời cao gồm: lớp bảo vệ phủ ngoài cùng; lớp từ chứa hạt từ, binder và chất bôi trơn — đây là nơi âm thanh được lưu giữ; lớp nền PET (Polyethylene Terephthalate) — đây mới là xương sống thật sự của sợi băng, không phải nylon như nhiều người vẫn nghĩ; và Back Coating xuất hiện trên nhiều băng studio, có chức năng chống tĩnh điện, giảm cộng hưởng và giúp cuộn băng quấn đều.

Nhưng ngay cả lớp nền PET vững chắc này cũng không phải bất tử. Dưới tác động liên tục của lực kéo từ motor tua băng, cộng với nhiệt độ và độ ẩm thay đổi theo mùa, PET có thể bị co giãn theo thời gian — dù rất nhỏ. Hệ quả là sợi băng mất đi độ phẳng ban đầu, tiếp xúc không đều với đầu từ, và tín hiệu ghi trên đó bị đọc sai tốc độ hoặc méo nhẹ theo những cách mà tai nghe khó nhận ra ngay nhưng máy đo thì thấy rõ. Đó là lý do băng cối studio chuyên nghiệp thường được bảo quản đứng, không quấn quá chặt — để giảm tối đa lực nén dọc theo chiều cuộn.

Vì sao có cuộn băng bị “ra bột”? (còn tiếp)

HP Audio
hpaudio.vn